Rotující kolona pás destilační je zařízení pro separaci pomocí destilace produktů, jejichž teploty varu jsou blízko. Jeho principem je mít (místo špiček kolony Vigreux , tvarovek kolony nebo podnosů) rychle se otáčející zařízení k promítání sestupné kapaliny a stoupajícího plynu na stěny kolony za účelem podpory jejich kontaktu a tím i výměny materiálů. Toto zařízení je způsobeno Haroldem Claytonem Ureyem, který jej použil k separaci izotopů .
Destilace pomocí kolony s rotujícím pásem podporuje výměnu mezi kapalinou a plynem tím, že je pomocí rotujícího pásu promítá na stěnu kolony. Destilační jednotka s rotujícím pásovým sloupcem se skládá z:
Otočný pás.
Destilační hlava.
Kondenzátor.
Ocelový drát zajišťující spojení mezi rotujícím řemenem a motorem.
Destilace je technika, která sahá až do starověku v různých formách, ještě , odseknutí , ale který byl vyvinut pro chemii XIX th století a teoretizoval na konci tohoto století odborníků v chemického inženýrství . Cílem této teorie bylo pochopit, jak oddělit složky směsi za účelem optimalizace tohoto procesu, a to buď pro velká množství (průmyslová destilace), nebo pro oddělení sloučenin, jejichž teploty varu jsou blízké. Jedním ze základních nápadů pro dosažení tohoto cíle je podpora výměny mezi plynem stoupajícím v destilační koloně a kapalinou, která z ní sestupuje.
Harold Clayton Urey , který získal Nobelovu cenu za izotopovou separaci , vyvinul techniku rotační destilace v pásmu, aby zejména oddělil různé izotopové složení vody . On skutečně zjistil, že voda, H 2 O neměl stejný tlak nasycení par v závislosti na tom, zda jeden z těchto atomů vodíku bylo deuterium nebo zda je kyslík byl izotop 16 nebo izotop 18 . Proto vyvodit, že pečlivá destilace by mělo být možné oddělit tří složek H 2 O, HDO a H 2 18 O neboť ta má tlak par mezi 0,8 a 1,2%, nižší než lehkou vodou . Byl tedy schopen zvýšit koncentraci H 2 18 O o faktor 4,5.
Technika destilace na koloně s rotujícím pásem byla poté studována na její separační sílu během normálních (neizotopových) destilací. Například byla studována destilace směsi n- heptanu a methylcyklohexanu (teploty varu 98,4 ° C, respektive 100,86 ° C ) a byla porovnána s jinými destilačními technikami, jako je náplň kolony (Fenske kolona). Výsledky ukazují širokou převahu rotujícího pásového sloupce:
Počet teoretických desek je důležitým vztažným bodem, ale je to pouze orientační hodnota, protože tento počet závisí na tvaru vřetena fázového diagramu , a tedy na uvažované směsi. Článek Frakční destilace ospravedlňuje tuto závislost pomocí McCabeho a Thieleho diagramu. Takový diagram také ukazuje, že tento počet zásobníků závisí na množství kapaliny odebrané za jednotku času. Čím větší je tento vzorek, tím nižší je počet teoretických tácků. V konkrétním případě je tento počet zásobníků vzrostl z 70 až 48, když je vzorek zvýšil na 2,7 z 5 cm 3 za minutu.
Rotace je typicky při 1000 otáčkách za minutu a počet teoretických desek se významně nezmění, pokud se rychlost otáčení zvýší na 1900 otáček za minutu . Obtíž je získat systém bez nežádoucích vibrací při tomto typu rychlosti. Patent z roku 1955 popisuje zařízení umožňující dosáhnout otáček 6000 ot / min bez vibrací.
Otočný pás může být kovový pás (například široký 6 mm a vysoký 50 cm ) nebo teflonová šroubovice (například 0,8 tr · cm- 1 ).
Destilace s rotujícím pásem se může provádět ve vakuu za použití vhodného zařízení.